Warten auf den Krieg
Probleme bei der Panzerproduktion in der Sowjetunion in den 1920er und 1930er Jahren, die vor allem mit der Nichtverfügbarkeit der Industrie verbunden waren, wurden teilweise durch den Rückstand der Panzerindustrie erklärt. Anfang 1932 konnten nur zwei der geplanten vier Unternehmen Panzer schmelzen und rollen. Dies waren die Fabriken von Izhora und Mariupol. Aufgrund der zu hohen Anforderungen an die Produktionsgeschwindigkeit (dies war ein Zeichen der damaligen Zeit) blieben diese Fabriken chronisch hinter den Plänen. In einem der ältesten Unternehmen des Landes, dem Werk Izhora in der Stadt Kolpino, konnten sie in einem Jahr nur 38% des Plans und in Mariupol im Werk Iljitsch nur ein Viertel meistern. Dies war vor allem auf die Herstellung komplexer zementierter heterogener Rüstungen zurückzuführen, die sie seit 1910 in unserem Land herstellen konnten. Eine ähnliche Art von Panzerung war erforderlich, um scharfköpfigen Projektilen und Kugeln standzuhalten, die die übliche homogene mittlere und geringe Härte nicht bot. Zu dieser Zeit wurde die zementierte Panzerung in zwei Klassen eingeteilt: einseitig zementiert niedrig temperiert mit ausreichend harter Rückseite und in der zweiten Version mit einer mittelharten Rückseite. Grundsätzlich benötigte man für die Herstellung solcher "Sandwiches" Chrom-Molybdän- und Chrom-Nickel-Molybdän-Stahl, die kaum importierte Ferrolegierungszusätze erforderten. Das Hauptlegierungselement dieser Stähle war Chrom (1, 5–2, 5%), das eine intensive Aufkohlung und das Erreichen einer hohen Härte der zementierten Schicht nach dem Abschrecken fördert. Ein Versuch, anstelle von importiertem Chrom heimisches Mangan und Silizium für Einsatzstahl zu verwenden, verlief negativ. Bei der Legierung mit Mangan zeigte sich, dass der Stahl bei der Aufkohlungstemperatur (920–950 Grad Celsius) zum Kornwachstum neigt, insbesondere bei langen Einwirkungen, die für das Aufkohlen in großer Tiefe erforderlich sind. Die Korrektur der während der Zementierung überhitzten Aufkohlungsschicht bereitete erhebliche Schwierigkeiten und war mit der Notwendigkeit verbunden, eine mehrfache Rekristallisation anzuwenden, die eine erhebliche Entkohlung der Zementschicht und der Blechzuleitungen verursachte und auch wirtschaftlich unrentabel war. Trotzdem wurde bis Anfang der 30er Jahre zementierte Panzerung sowohl in der Luftfahrt als auch im Panzerbau verwendet. In Flugzeugen wurden Panzerplatten bis 13 mm Dicke zementiert, wie Panzerpanzerungen bis 30 mm. Es gab auch Entwicklungen von durchschusshemmenden 20-mm-Zementpanzerungen, die nicht über die experimentelle Entwicklung hinausgingen. Eine solche Panzerung musste definitiv massiv sein, was nur gigantische Ressourcen für die Entwicklung der Produktion erforderte.
Trotz solcher Schwierigkeiten bei der Herstellung von zementierter Panzerung wurde der Rumpf des T-28-Panzers fast vollständig daraus hergestellt. Die heimische Industrie gab jedoch nach und nach die Technologien zum Zementieren von Panzerplatten auf, vor allem aufgrund des extrem hohen Ausschusses. Angesichts der von der Regierung und den spezialisierten Volkskommissariaten geforderten Produktionspläne war dies nicht verwunderlich. Das Werk Izhora war das erste, das auf die neue Panzerung umstellte, da es das Schmelzen von hochharten Chrom-Silizium-Mangan-Rüstungen "PI" beherrschte. In Mariupol beherrschten sie das heterogene Mangan "MI". Das Land wechselte nach und nach zu seinen eigenen Erfahrungen bei der Entwicklung von Rüstungen. Bis dahin basierte es auf ausländischen Technologien (hauptsächlich britischen). Die Weigerung, die Panzerung zu zementieren, machte die Bleche bei gleichem Panzerungswiderstand dicker. Anstelle von 10- und 13-mm-Zementpanzerung musste der Rumpf des T-26 aus 15-mm-Blechen aus Izhora-Stahl "PI" geschweißt werden. In diesem Fall war der Tank 800 Kilogramm schwer. Es sei darauf hingewiesen, dass sich der Übergang von teurem zementiertem Stahl zu relativ kostengünstigen homogenen Panzerungstechnologien in Kriegszeiten als sehr nützlich erwiesen hat. Wäre dies in den Vorkriegsjahren nicht geschehen, wäre die Entwicklung des Schmelzens und Walzens teurer Panzertypen angesichts der Evakuierung von Unternehmen 1941-1942 unwahrscheinlich gewesen.
Seit den Vorkriegsjahren spielte die Hauptrolle bei der Suche und Erforschung neuer Rüstungstypen das "Rüstungsinstitut" TsNII-48, das heute als NRC "Kurchatov-Institut" bekannt ist - TsNII KM "Prometheus". Das TsNII-48-Team aus Ingenieuren und Wissenschaftlern bestimmte die Hauptrichtungen der heimischen Rüstungsindustrie. Im letzten Jahrzehnt vor dem Krieg wurde der Auftritt von panzerbrechender Artillerie der Kaliber 20 bis 50 mm im Ausland zu einer ernsthaften Herausforderung. Dies zwang die Entwickler, nach neuen Rezepten für das Kochen von Panzerrüstungen zu suchen.
Geburt von 8C
Ersetzen Sie zementierte Panzerung, die gegen scharfköpfige Projektile und Kugeln beständig ist, bei leichten und mittelschweren Fahrzeugen nur durch hochharten Stahl. Und dies wurde von einheimischen Metallurgen erfolgreich gemeistert. Rümpfe von gepanzerten Fahrzeugen BA-10, leichte Panzer T-60 (Panzerstärke 15 mm, Front - 35 mm), T-26 (Panzerstärke 15 mm) und natürlich mittlere Panzer T-34 (Panzerstärke 45 mm). Die Deutschen hatten auch eine Priorität für Rüstungen mit hoher Härte. Tatsächlich wurden alle Rüstungen (beginnend mit Infanteriehelmen und endend mit Flugschutzstrukturen) schließlich von hoher Härte und ersetzten die zementierte. Vielleicht konnten sich nur schwere KVs eine mittelharte Panzerung leisten, aber dies musste mit der größeren Dicke der Bleche und der Endmasse des Panzers bezahlt werden.
Der Panzerstahl 8C, die Grundlage der Kanonenabwehr des T-34-Panzers, wurde zu einer wahren Krone der Kreativität einheimischer Metallurgen. Es sei darauf hingewiesen, dass die Herstellung von 8C-Rüstungen in den Vorkriegsjahren und während des Großen Vaterländischen Krieges zwei sehr unterschiedliche Prozesse war. Selbst für die Vorkriegsindustrie der Sowjetunion war die Herstellung von 8C ein komplexer und teurer Prozess. Sie konnten es nur in Mariupol erfolgreich meistern. Die chemische Zusammensetzung von 8C: C - 0,22-0,28 %, Mn - 1,0-1,5%, Si - 1,1-1,6%, Cr - 0,7-1,0%, Ni - 1,0-1,5%, Mo - 0,15-0,25%, P - weniger als 0,035% und S - weniger als 0,03%. Zum Schmelzen wurden offene Herdöfen mit einer Kapazität von bis zu 180 Tonnen benötigt, um die zukünftige Panzerung in relativ kleine Formen von jeweils 7, 4 Tonnen zu gießen. Die Desoxidation der flüssigen Legierung (Entfernung von überschüssigem Sauerstoff) im Ofen erfolgte in einem aufwendigen diffusen Verfahren mit Kohlenstoff oder Silizium. Der fertige Barren wurde aus der Form genommen und gewalzt, gefolgt von einem langsamen Abkühlen. In Zukunft wurde die zukünftige Rüstung wieder auf 650-680 Grad erhitzt und an der Luft abgekühlt: Es war ein hoher Urlaub, der dem Stahl Plastizität verleihen und die Zerbrechlichkeit verringern sollte. Erst danach konnten die Stahlbleche mechanisch bearbeitet werden, da sie durch das anschließende Härten und niedrige Anlassen bei 250 Grad zu hart wurden. Tatsächlich war es nach dem abschließenden Härtevorgang mit 8C schwierig, etwas anderes zu tun, als die Karosserie herauszuschweißen. Aber auch hier gab es grundsätzliche Schwierigkeiten. Erhebliche innere Schweißspannungen aufgrund der geringen Duktilität des 8C-Panzermetalls, insbesondere bei seiner geringen Qualität, führen zu Rissbildungen, die mit der Zeit oft zunahmen. Risse an den Nähten können sich sogar 100 Tage nach der Herstellung des Tanks bilden. Dies wurde während des Krieges zu einer echten Geißel des Panzerbaus der Sowjetunion. Und in der Vorkriegszeit war der effektivste Weg, um die Bildung von Rissen beim Schweißen von 8C-Panzern zu verhindern, die lokale Vorwärmung der Schweißzone auf eine Temperatur von 250-280 Grad. Zu diesem Zweck hat TsNII-48 spezielle Induktivitäten entwickelt.
8C war nicht die einzige Stahlsorte für die T-34-Panzerung. Wo sich die Gelegenheit bot, wurde es gegen andere, billigere Sorten getauscht. In der Vorkriegszeit entwickelte TsNII-48 eine 2P-Strukturpanzerung, deren Herstellung erheblich Energie sparte und das Walzen von Blechen vereinfachte. Die chemische Zusammensetzung von 2P: C - 0,23-0,29%, Mn - 1,2-1,6%, Si - 1,2-1,6%, Cr - weniger als 0,3%, Ni - weniger als 0,5%, Mo - 0,15-0,25%, P – weniger als 0,035% und S – weniger als 0,03%. Wie Sie sehen können, wurden die größten Einsparungen bei knappem Nickel und Chrom erzielt. Gleichzeitig blieben für 2P sehr enge Toleranzen für das Vorhandensein von Phosphor und Schwefel unverändert, was natürlich insbesondere in Kriegszeiten schwer zu erreichen war. Trotz aller Vereinfachungen wurde die Strukturpanzerung aus 2P-Stahl immer noch einer Wärmebehandlung unterzogen - Abschrecken und Hochtempern, was die für die Wärmebehandlung kritischer Panzerteile von Panzern erforderliche thermische Ausrüstung erheblich belastete und auch den Produktionszyklus erheblich verlängerte. Während des Krieges konnten TsNII-48-Spezialisten Technologien zur Gewinnung ähnlicher Stähle entwickeln, deren Herstellung Ressourcen für die 8C-Hauptpanzerung freisetzte.
